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第1章 氩弧焊基础知识 1

1.1 氩弧焊概述 1

1.1.1 氩弧焊的分类 1

1.1.2 氩弧焊的焊接过程 2

1.2 氩弧的形成 4

1.2.1 电弧的“阴极雾化”作用 4

1.2.2 交流电弧中的局部整流作用 4

1.2.3 气体的电离现象 7

1.2.4 气体保护 8

1.2.5 电弧的刚度 11

1.3 氩弧焊的特点 12

1.3.1 氩弧焊电弧的组成 12

1.3.2 氩弧焊的特点 12

1.4 氩弧焊的电源种类与极性 13

1.5 手工钨极氩弧焊工艺及主要技术参数 15

1.5.1 手工钨极氩弧焊操作程序及方法 15

1.5.2 钨极氩弧焊的主要参数 17

1.6 熔化极氩弧焊的熔滴过渡 19

1.7 电弧产生偏吹及稳定措施 19

第2章 焊工识图 21

2.1 机械制图的基本规定 21

2.1.1 图纸幅面及格式 21

2.1.2 绘图比例 21

2.1.3 图线 23

2.2 投影的基本原理 25

2.2.1 投影基本知识 25

2.2.2 三视图 26

2.3 焊接符号及标注方法 28

2.3.1 焊缝符号的标注及应用 28

2.3.2 焊缝符号在图样上的标注位置 32

2.4 铆焊结构图样的识读 33

2.4.1 结构图的特点 33

2.4.2 铆焊图与机械图的比较 34

2.4.3 读铆焊图的方法和步骤 34

2.4.4 简单装配图识读示例 35

2.5 焊接装配图识读 40

2.5.1 冷凝器管箱焊接装配图的识读 40

2.5.2 7水气分离器焊接装配图的识读 41

第3章 氩弧焊设备 43

3.1 钨极氩弧焊设备的分类及特点 43

3.1.1 钨极氩弧焊设备的组成 43

3.1.2 钨极氩弧焊设备的特点 44

3.2 氩弧焊电源 45

3.2.1 交流钨极氩弧焊机 45

3.2.2 直流钨极氩弧焊机 49

3.2.3 逆变式直流氩弧焊机 53

3.2.4 脉冲钨极氩弧焊机 57

3.3 手工钨极氩弧焊枪 60

3.3.1 焊枪的作用与要求 60

3.3.2 焊枪的分类与结构 60

3.4 供气系统 62

3.4.1 氩气瓶 62

3.4.2 减压器 62

3.4.3 气体流量计 62

3.4.4 电磁气阀 63

3.5 水冷系统及送丝机构 63

3.5.1 水冷系统 63

3.5.2 送丝机构 63

3.6 特殊保护装置 64

3.6.1 平板对接的正面保护 64

3.6.2 平板对接的背面保护 65

3.6.3 小直径管子对接的保护 66

第4章 氩弧焊填充焊丝 67

4.1 氩弧焊用焊丝一般知识 67

4.1.1 焊丝的分类 68

4.1.2 焊丝的选用原则 69

4.2 碳钢和低合金钢焊丝 69

4.2.1 实心焊丝牌号 70

4.2.2 药芯焊丝牌号 70

4.2.3 焊丝的型号 70

4.3 不锈钢焊丝 76

4.3.1 不锈钢实心焊丝 76

4.3.2 不锈钢药芯焊丝 78

4.4 有色金属焊丝 79

4.4.1 铝及铝合金焊丝 79

4.4.2 钛及钛合金焊丝 80

4.4.3 镍及镍合金焊丝 82

4.4.4 铜及铜合金焊丝 82

4.4.5 镁焊丝 84

4.5 熔化衬垫 84

4.6 焊丝使用注意事项 85

第5章 钨极和保护气体 87

5.1 钨极 87

5.1.1 钨极的型号及特点 87

5.1.2 钨极的许用电流和电弧电压 89

5.1.3 钨极的形状及制备 90

5.1.4 钨极的选用 92

5.2 保护气体 93

5.2.1 氩气 93

5.2.2 氦气 94

5.2.3 混合气体 95

第6章 焊接坡口、焊前清理及气体保护 97

6.1 焊接坡口 97

6.1.1 对接接头坡口 97

6.1.2 T形接头及坡口 98

6.1.3 角接接头及坡口 98

6.2 焊前清理 99

6.2.1 机械清理法 100

6.2.2 化学清理法 100

6.3 气体保护 104

第7章 焊接工艺参数的选择 107

7.1 焊接条件 107

7.2 焊丝直径 108

7.3 钨极直径和端头形状 109

7.4 焊接电流 110

7.5 喷嘴直径 111

7.6 气体流量 112

7.7 焊接速度 113

7.8 预热和层间温度 113

7.9 焊接顺序 114

7.10 喷嘴至工件距离和电弧长度 114

7.11 钨极伸出长度 114

第8章 基本操作技术入门 116

8.1 引弧 116

8.1.1 接触短路引弧 116

8.1.2 高频高压引弧 117

8.1.3 高压脉冲引弧 117

8.2 手工 GTAW的焊炬握持方法 118

8.3 手工 GTAW的焊丝握持方法 118

8.4 手工 GTAW的焊丝送进方式 119

8.4.1 连续送丝 119

8.4.2 断续送丝 120

8.4.3 通用送丝 120

8.4.4 焊丝紧贴坡口或钝边填丝法 120

8.4.5 送丝操作的注意事项 121

8.5 焊炬的移动方法 122

8.5.1 左焊法 122

8.5.2 右焊法 123

8.5.3 焊炬的运动形式 123

8.5.4 摇把焊（跳弧法） 125

8.6 焊丝的填充位置 125

8.6.1 外填丝法 125

8.6.2 内填丝法 126

8.6.3 依丝法 127

8.6.4 焊丝的续进手法 128

8.6.5 双面同时焊接法 130

8.7 接头和收弧 132

8.7.1 接头 132

8.7.2 收弧 132

第9章 手工GTAW入门操作技能 134

9.1 平敷焊 134

9.1.1 在不锈钢板上的平敷焊 134

9.1.2 在铝板上的平敷焊 136

9.2 平对接焊 138

9.3 平角焊 140

9.4 焊缝接头 143

9.5 各种位置焊接操作要领 144

9.5.1 平焊（1G）操作要领 145

9.5.2 横焊（2G和2R）操作要领 145

9.5.3 立焊（3G）操作要领 146

9.5.4 仰焊（4G）操作要领 147

9.5.5 管子水平固定和45°固定焊（5G和6G）操作要领 148

9.6 GTAW打底焊技术 150

9.6.1 操作方法 150

9.6.2 打底焊工艺 151

9.6.3 打底焊注意事项 153

9.7 常见焊接缺陷及预防 155

第10章 常用金属材料的GTAW焊 160

10.1 碳钢 160

10.1.1 低碳钢板对接焊的操作要点 160

10.1.2 焊接操作工艺 161

10.1.3 焊接 162

10.2 低合金钢 164

10.2.1 低合金高强度钢的焊接 164

10.2.2 低合金耐蚀钢的焊接 166

10.2.3 低温钢的焊接 167

10.3 珠光体耐热钢 173

10.3.1 对耐热钢的要求 173

10.3.2 铬钼珠光体耐热钢的化学成分 174

10.3.3 铬钼珠光体耐热钢的焊接特点 176

10.3.4 铬钼中温钢的焊材选择 176

10.3.5 铬钼中温钢的焊接工艺要点 177

10.4 马氏体耐热钢 178

10.4.1 马氏体耐热钢的焊接要点 179

10.4.2 马氏体耐热钢的热处理 180

第11章 不锈钢的焊接 182

11.1 不锈钢的分类及特性 182

11.1.1 马氏体不锈钢 183

11.1.2 铁素体和半铁素体或半马氏体不锈钢 183

11.1.3 奥氏体和奥氏体－铁素体不锈钢 185

11.2 奥氏体不锈钢的焊接性 186

11.2.1 晶间腐蚀 186

11.2.2 刀状腐蚀 187

11.2.3 应力腐蚀 189

11.2.4 热裂纹 189

11.2.5 热脆化 191

11.2.6 合金元素烧损 191

11.3 奥氏体不锈钢的焊材选用 192

11.4 奥氏体不锈钢的焊接工艺 192

11.4.1 焊前准备 193

11.4.2 焊件组装与定位 193

11.4.3 焊接 194

11.5 奥氏体不锈钢的焊后热处理 196

第12章 铝及铝合金的焊接 198

12.1 铝及铝合金材料的分类及牌号 198

12.1.1 铝及铝合金材料的分类 198

12.1.2 铝及铝合金材料的牌号（代号）表示方法 200

12.2 铝及铝合金的性能 203

12.2.1 铝及铝合金性能及应用特点 203

12.2.2 铝及铝合金的焊接性 206

12.3 焊前准备 210

12.3.1 接头形式和焊接坡口 210

12.3.2 焊前清理 212

12.3.3 装配 214

12.4 焊接材料 214

12.5 手工钨极氩弧焊工艺 219

12.5.1 预热 219

12.5.2 焊接工艺参数 220

12.6 手工钨极氩弧焊基本操作技能 226

12.6.1 引弧 226

12.6.2 运弧及送丝 227

12.6.3 停弧 228

12.6.4 熄弧 229

12.6.5 定位焊 229

12.7 各种位置的焊接 230

12.7.1 板件的焊接 230

12.7.2 管子的焊接 232

第13章 有色金属的GTAW焊 234

13.1 镍及镍合金 234

13.1.1 镍及镍合金的焊接特点 234

13.1.2 镍及镍合金的焊材选用 235

13.1.3 镍及镍合金的焊接工艺 236

13.2 镁及镁合金 237

13.3 铜及铜合金 238

13.3.1 铜及铜合金的焊接特点 239

13.3.2 紫铜的焊接 240

13.3.3 黄铜的焊接 243

13.3.4 青铜的焊接 244

13.4 钛及钛合金 247

13.5 锆及锆合金 249

第14章 GTAW应用实例 251

14.1 管道安装手工 GTAW打底焊 251

14.2 15CrMo钢管的全位置GTAW焊 255

14.3 苯乙烯蒸气炉管的手工钨极氩弧焊 256

14.3.1 HK40与P22钢的焊接性分析 256

14.3.2 焊接方法及材料的选择 257

14.3.3 焊接工艺评定 258

14.3.4 焊工考试 259

14.3.5 炉管的现场焊接 259

14.4 磷脱氧铜的GTAW焊 259

14.4.1 焊接工艺及性能 260

14.4.2 焊接缺陷产生原因及防止方法 262

14.5 碳钢法兰与紫铜管的氩弧焊 263

14.5.1 可焊性分析 264

14.5.2 焊接工艺 265

14.5.3 焊接接头质量检验 266

14.6 不锈钢薄板的GTAW焊 266

14.6.1 不锈钢薄板的焊接工艺性分析 266

14.6.2 不锈钢薄板的钨极氩弧焊技术要领 268

14.6.3 结论 270

14.7 纯镍蒸发器的GTAW焊 271

14.7.1 蒸发器的材料及结构 271

14.7.2 施工现场环境 272

14.7.3 焊前准备 272

14.7.4 焊接工艺 274

14.7.5 焊后检验 275

14.7.6 结论 276

14.8 Q235钢与TA2钛复合板的氩弧焊 276

14.8.1 钢／钛复合板的焊接性能分析 276

14.8.2 钢／钛复合板的焊接接头设计 277

14.8.3 焊接材料选择 278

14.8.4 焊前准备 278

14.8.5 焊接 279

14.8.6 焊后检验 280

14.8.7 结论 281

14.9 000Cr26Mo1高纯铁素体不锈钢的GTAW焊 281

14.9.1 材料的性能分析 281

14.9.2 焊接试验 282

14.9.3 焊接工艺 283

14.9.4 焊缝质量检验要求 285

14.9.5 结论 285

14.10 在42CrMo钢轴上氩弧堆焊铝青铜 285

14.10.1 焊接性分析 286

14.10.2 堆焊工艺 287

14.10.3 结论 288

第15章 焊接质量检验 289

15.1 无损检测 290

15.1.1 射线检测 291

15.1.2 超声检测 292

15.1.3 磁粉检测 293

15.1.4 渗透检测 294

15.1.5 涡流检测 295

15.1.6 声发射检测 296

15.2 焊接接头的拉伸试验 297

15.2.1 焊接接头的拉伸试验（GB 2651） 297

15.2.2 焊缝及熔敷金属拉伸试验（GB 2652） 298

15.3 焊接接头的弯曲试验（GB 2653） 298

15.3.1 弯曲试验的种类 299

15.3.2 弯曲试验的试样尺寸 299

15.3.3 式验方法 301

15.3.4 合格指标 302

15.4 焊接接头的冲击试验（GB 2650） 303

15.4.1 冲击试验的试样 303

15.4.2 冲击试样的截取 304

15.4.3 试样的制备 305

15.5 焊接接头的硬度试验（GB 2654） 305

15.6 焊接接头的耐晶间腐蚀试验 306

15.6.1 不锈钢10％（体积分数）草酸浸蚀试验方法（GB 4334.1） 306

15.6.2 硫酸－硫酸铜腐蚀试验方法 307

15.6.3 硫酸－硫酸铁腐蚀试验方法 308

15.6.4 65％硝酸腐蚀试验方法 308

15.6.5 硝酸－氢氟酸腐蚀试验方法 308

15.7 耐压试验 309

15.7.1 水压试验 309

15.7.2 气压试验 309

第16章 焊工安全技术 311

16.1 一般规定 311

16.1.1 影响焊接生产安全的危险因素 311

16.1.2 影响人体健康的有害因素 311

16.1.3 焊割作业是一种特种作业 312

16.1.4 焊割作业环境卫生标准 312

16.1.5 焊割作业中的一般安全技术 313

16.2 焊接安全用电 314

16.2.1 电流对人体的危害 314

16.2.2 发生焊接触电事故的原因 315

16.2.3 预防焊接触电的安全措施 315

16.3 氩弧焊安全技术 316

16.3.1 预防高频电磁场伤害 316

16.3.2 预防放射线伤害 317

16.3.3 预防弧光伤害 318

16.3.4 预防金属飞溅灼伤 320

16.3.5 预防焊接粉尘及有害气体中毒 320

16.3.6 预防火灾和爆炸 324

16.3.7 气瓶安全使用 325

16.3.8 预防噪声伤害 327

参考文献 328